[發(fā)明專利]一種基于鐵芯損耗的超高速永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710838897.9
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107493051B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭健;錢抒婷;吳益飛;仲露;沈宏麗;洪宇;林立斌;黃迪;王天野;周夢蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H02P21/30
• 分類號: H02P21/30;H02P21/00;H02P21/14;H02P21/20
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 孟睿

1.一種基于鐵芯損耗的超高速永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于，在使用直接轉(zhuǎn)矩控制方法對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制時(shí)，使用的電壓方程、磁鏈方程和轉(zhuǎn)矩方程如下所示：

d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的定子磁鏈方程為：

ψ_d＝L_di_d+ψ_m

ψ_q＝L_qi_q

式中，ψ_d，ψ_q為d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下定子磁鏈在d軸和q軸上的分量，L_d和L_q為d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下電感在d軸和q軸上的分量，i_d，i_q為d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下實(shí)際電流在d軸和q軸上的分量，ψ_m為磁鐵磁鏈；

d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓方程如下所示：

式中，p為微分算子，R_m為考慮鐵芯鐵損后的超高速永磁同步電機(jī)電阻值，且R_s是定子電阻，R_i為鐵芯損耗的等效電阻，用于反映超高速永磁同步電機(jī)中的鐵芯損耗，v_d、v_q、i_d、i_q、L_d以及L_q分別為d-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓值、電流值和電感值，ψ_m為磁鐵磁鏈，ω_e為電機(jī)轉(zhuǎn)速；

其中，鐵芯損耗的等效電阻P_i為總的鐵芯損耗，且有：

式中，P_h是磁滯損耗，P_e是渦流損耗，k_h是磁滯常數(shù)，k_e是渦流常數(shù)，B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，β是斯坦梅茨常數(shù)；

電磁轉(zhuǎn)矩方程為：

其中n_p為電機(jī)極對數(shù)，T_e是電磁轉(zhuǎn)矩。

2.如權(quán)利要求1所述基于鐵芯損耗的超高速永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于，

實(shí)際電流i_d和i_q由實(shí)際的三相電流i_a、i_b和i_c經(jīng)坐標(biāo)變換后獲得，坐標(biāo)變換方法如下式所示：

其中，ω_e為電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)際的三相電流i_a、i_b和i_c通過有限元分析法得到，具體如下：

式中，φ是電流矢量角，i_a(t)、i_b(t)和i_c(t)為t時(shí)刻的實(shí)際三相電流值，I為額定電流。